MGGVUUHK

2652

28 octobre 2020 12:25

5 janvier 2021 10:00

Des centaines d'études récentes ont exprimé leur inquiétude quant aux effets négatifs des pesticides non ciblés sur la santé des pollinisateurs. Cependant, les charges de pesticides sont très variables dans les paysages agricoles et il est difficile de savoir si les pollinisateurs présentent des réponses comportementales (par exemple, l'aversion) qui médiatisent leur risque d'exposition dans des environnements d'alimentation réalistes. Nous avons testé si les adultes et les larves du papillon monarque Danaus plexippus fondent leurs décisions de ponte et d'alimentation, respectivement, sur la présence et la concentration de résidus de pesticides sur leur plante hôte d'asclépiade, Asclepias syriaca. Pour ce faire, nous avons simulé expérimentalement une exposition réaliste sur le terrain pour six des pesticides les plus couramment détectés - un insecticide, deux herbicides et trois fongicides - seuls ou en combinaison. Ces manipulations en laboratoire et en serre ont jumelé expérimentalement un témoin non traité avec les pesticides à leurs concentrations moyennes ou maximales. Enfin, nous avons utilisé une enquête de terrain de deux ans pour corréler la concentration de pesticides sur les feuilles d'asclépiade avec la ponte du monarque. Les papillons placent moins d'œufs sur les asclépiades traitées avec un cocktail contenant les six pesticides à leurs concentrations maximales, ce qui entraîne c. 30% d'oviposition en moins par rapport au contrôle solvant. Les larves du nouveau-né (1er stade) ont également montré une préférence pour les feuilles sans pesticide dans les dosages de disques appariés pour quatre des six composés testés, avec une aversion pour l'alimentation observée aux concentrations moyennes et maximales. Les stades ultérieurs n'ont pas montré de réaction comportementale comparable à la présence ou à la concentration de pesticides, mais cela pourrait être en partie dû aux propriétés de dissuasion alimentaire du solvant acétonique utilisé. Sur le terrain, la charge d'œufs par plant était négativement corrélée à l'augmentation de la concentration foliaire de l'un des herbicides, le métolachlore; bien que tous les pesticides testés aient montré des tendances de ponte similaires. Synthèse et applications. Nos données prouvent que les monarques sont capables d'ajuster de manière adaptative leur ponte et leurs comportements de recherche de nourriture en fonction des pesticides présents sur leurs plantes hôtes. Surtout, cette préférence a été observée à des concentrations pertinentes sur le terrain, ce qui suggère que les monarques régulent le risque d'exposition aux pesticides pour leur progéniture en évitant les plantes contaminées. La variabilité de l'identité des pesticides et / ou de la charge parmi les asclépiades dans / entre les parcelles d'habitat devrait être prise en compte dans les futurs efforts de restauration visant à attirer les papillons pour le développement larvaire, ainsi que l'importance relative des pesticides par rapport à d'autres facteurs végétaux (par stade) connu pour affecter la ponte. Plus largement, ces travaux illustrent certaines des limites des essais sans choix et suggèrent que les conceptions expérimentales englobant l'hétérogénéité à l'échelle du terrain dans la présence et la concentration des pesticides conduiront à des évaluations d'impact non ciblées plus réalistes et à une meilleure gestion.

Hundreds of recent studies have voiced concern over the negative impacts of non-target pesticides on pollinator health. However, pesticide loads are highly variable across agricultural landscapes and it is unclear whether pollinators exhibit behavioural responses (e.g. aversion) that mediate their exposure risk under realistic foraging environments. We tested whether monarch butterfly Danaus plexippus adults and larvae base their oviposition and foraging decisions, respectively, on the presence and concentration of pesticide residues on their milkweed host-plant, Asclepias syriaca. To do so, we experimentally simulated field-realistic exposure for six of the most commonly detected pesticides—one insecticide, two herbicides and three fungicides—either alone or in combination. These laboratory and greenhouse manipulations experimentally paired an untreated control with the pesticides at their mean or maximum concentrations. Last, we used a two-year field survey to correlate pesticide concentration on milkweed leaves with monarch oviposition. Butterflies placed fewer eggs on milkweeds treated with a cocktail containing all six pesticides at their maximum concentrations, resulting in c. 30% less oviposition compared to the solvent control. Neonate (1st instar) larvae also showed a preference for pesticide-free leaves in paired disc assays for four out of six compounds tested, with feeding aversion observed at both mean and maximum concentrations. Later instars did not show a comparable behavioural reaction to pesticide presence or concentration, but this could be partially due to the feeding-deterrent properties of the acetone solvent used. In the field, per plant egg load was negatively correlated with increasing leaf concentration for one of the herbicides, metolachlor; although all pesticides tested showed similar oviposition trends. Synthesis and applications. Our data provide evidence that monarchs are capable of adaptively adjusting their oviposition and foraging behaviours based on which pesticides are present on their host-plants. Importantly, this preference was observed at field-relevant concentrations, suggesting that monarchs behaviourally regulate pesticide exposure risk for their offspring by avoiding contaminated plants. Variability in pesticide identity and/or load among milkweeds within/between habitat patches should be considered in future restoration efforts aimed at attracting butterflies for larval development, as well as the relative importance of pesticides compared with other plant factors (e.g. genotype or species, developmental stage) known to affect oviposition. More broadly, this work illustrates some of the limitations of no-choice trials and suggests that experimental designs embracing field-scale heterogeneity in pesticide presence and concentration will lead to more realistic non-target impact assessments and improved management.

None

• AB - Modalité bio
• FREDO adventice
• GEO Etats-Unis
• agroecosystem
• biodiversité
• comparaison
• pesticide
• pollinator conservation

• behavioural response
• butterfly
• milkweed
• monarchs
• pesticides
• pollinators

Journal of Applied Ecology

n/a

06/2020

1 juin 2020

10.1111/1365-2664.13711 Le DOI est une URL unique de référencement d'une publication. Il est donc plus fiable et permanent qu'une URL classique

1365-2664 L’ISSN est un code de 8 chiffres servant à identifier les journaux, revues, magazines, périodiques de toute nature et sur tous supports, papier comme électronique.